Malý aerodynamický tunel

Transkript

1 Malý aerodynamický tunel Bc. Erik Flídr Vedoucí práce: prof. Ing. Pavel Šafařík, CSc., doc. Ing. Zdeněk Trávníček, CSc., Ing. Zuzana Broučková Abstrakt: Tato experimentální práce popisuje malý aerodynamický tunel vhodný pro vizualizaci proudového pole. Byla vyhodnocena rychlost proudění uvnitř měřicí oblasti několika metodami: anemometr se žhaveným drátkem, Prandtlova sonda, Pitotova sonda a videozáznam zviditelněného proudění. Kromě toho je ukázáno použití tunelu pro vizualizaci příčně obtékaného válce v režimu Kármánovy vírové řady. Klíčová slova: Malý aerodynamický tunel, vizualizace proudění pole 1. Úvod Vizualizační tunely vyráběné firmou Feinmechanik, Max Kohl, Aktienges. Chemnitz, byly používány již během druhé světové války při výcviku pilotů válečného letectva. Po válce byly využívány k výuce na českých vysokých školách technického zaměření [1]. Původní uspořádání tunelu popisuje např. Řezníček []. Hlavní cíle této práce jsou: Popsat malý aerodynamický tunel a kvantifikovat jeho parametry. Na případu obtékaného kruhového válce prokázat možnost vizualizace proudového pole. Při vyhodnocování rychlosti proudění byly použity dvě metody bodového měření: Pneumometrická měření byla použita Prandtlova a Pitotova sonda, přičemž tlaky byly měřeny elektronickými tlakoměry. Anemometr se žhaveným drátkem v režimu konstantní teploty drátku (v angličtině "Constant Temperature Anemometry", CTA).. Použité metody měření rychlosti proudění.1 Pneumometrické metody Pneumometrické metody jsou založeny na zákonu zachování energie, popsaném Bernoulliho rovnicí. Z Bernoulliho rovnice lze odvodit vztah pro určení rychlosti proudění při známem statickém p s a celkovém p c tlaku (viz Noskievič a kol. [3]) ve tvaru: - 1 -

2 p u =, (1) ρ kde p = p c - p s je rozdíl celkového a statického tlaku (tlak kinetický) a ρ je hustota vzduchu. Hustota vzduchu se určí ze stavové rovnice ideálního plynu: p b ρ =, () rt kde p b je barometrický tlak, T je termodynamická teplota a r je měrná plynová konstanta (r = 88 J kg -1 K -1, kde je zohledněna vlhkost vzduchu za běžných podmínek laboratoře). a) Prandtlova sonda Prandtlova sonda měla průměr d = mm. Otvory pro odběry statického tlaku byly umístěny ve vzdálenosti 3d od čela sondy, tedy 6 mm (což je vzdálenost, kterou původně navrhl Ludwig Prandtl). Na tlakové převodníky byla sonda připojena dvěma silikonovými hadičkami o vnějším průměru 5,85 mm a světlosti 4,5 mm. b) Pitotova sonda Pitotova sonda byla kolmo zabroušená trubka o vnějším průměru mm a světlosti 1,5 mm. Hadička použitá k připojení sondy na tlakový převodník má vnější průměr 5,85 mm a světlost 4,5 mm.. Anemometr se žhaveným drátkem Určení rychlosti proudění z měření anemometrem je založeno na změně elektrického odporu drátku v závislosti na změně jeho teploty. Tuto změnu způsobuje proudící tekutina, která drátek ochlazuje. Sonda je zapojena do jedné větve Wheatstoneova můstku, kde se měří jeho rozvážení - viz Jørgensen [4]. V této práci byl použit anemometr MiniCTA 54T3 DANTEC, s jednodrátkovou sondou 55P16. Anemometr pracuje v režimu konstantní teploty drátku (v angličtině "Constant Temperature Anemometry", CTA). Sonda je propojena kabelem A1863 s anemometrem. Výstup anemometru je napojen na svorkovnici CB-68LP, z té je signál veden na kartu NI PCI-63E. Na kartě dochází ke vzorkování a měření. Vzorkovací frekvence byla 1 khz a počet vzorků byl Doba jednoho měření tedy byla zhruba 3,3 s. Anemometr byl kalibrován pro rychlosti, - 43,1 m s Měření stavových veličin Stavové veličiny měřené v této práci byly teplota a tlak. Barometrický tlak byl měřen staničním barometrem Fischer. Při měření tlaků sondami byl použit tlakový převodník GMSD,5MR. Z tlakového převodníku byl signál veden na elektronický manometr GMH Teplota byla měřena teploměrem THERM 8-3. Jako snímač teploty byl použit termistor NTC. - -

3 3. Malý aerodynamický tunel 3.1 Popis zařízení Proudové pole bylo realizováno v malém aerodynamickém tunelu. Jako vizualizační médium byla zvolena vodní mlha tvořená ultrazvukovým generátorem. Osvětlení bylo kontinuální s možností přepnutí do stroboskopického režimu. K záznamu byl použit digitální fotoaparát Průtok vzduchu tunelem Malý aerodynamický tunel je otevřeného typu, kdy vzduch je nasáván z laboratoře, prochází měřicím prostorem, následně je odsáván ventilátorem a vytlačován ven. Uspořádání tunelu je na Obr. 1. Vstup do tunelu je opatřen dvěma laminarizačními síty (1), které snižují fluktuační složku rychlosti. Za síty je umístěna tryska (), která na délce 13 mm plynule zužuje prostor z rozměru mm (výška šířka) na rozměr 35 9 mm. Uvnitř trysky je na osu tunelu umístěn letecký profil (3), v němž je zabudována trubice pro přívod vizualizačního média. Z trubice je po celé výšce tunelu rovnoměrně rozmístěno 9 rozváděcích trubic. Následuje samotný vizualizační prostor (4) o rozměrech mm (výška délka šířka). Pro docílení co možná nejrovnoměrnějšího proudění je měřicí prostor zakončen přepážkou (5) s 39 otvory rozmístěnými rovnoměrně po celé výšce tunelu. Proudění tunelem je vyvoláno ventilátorem (6), který pohání čtyřpólový synchronní elektromotor (7). U elektromotoru lze snížit otáčky z n 1 = 5, s -1 sériovým předřazením odporu na otáčky n =,7 s -1, a tím dosáhnout nižší rychlosti proudění uvnitř tunelu. Tunel je zakončen výstupní trubicí (8). Obr. 1 Schéma malého vizualizačního tunelu: 1 laminarizační síta, tryska, 3 přívod mlhy, 4 měřicí prostor, 5 přepážka, 6 ventilátor, 7 elektromotor, 8 výstupní trubice

4 3.1. Vodní mlha Původním vizualizačním médiem byly kapičky zkondenzovaného oleje odpařované z topného tělesa ohřívaného elektrickým proudem []. V současnosti je pro vizualizaci využívána vodní mlha. Schéma přívodu mlhy je na Obr.. Tlakový vzduch byl přiváděn z rozvodu budovy, dále pokračuje přes redukční ventil (), manometr (3), regulační ventil (4) k rotametru (5). Z rotametru byl vzduch veden do sklenice (6) skrz otvor v jejím víku. Sklenice byla z části naplněna deionizovanou vodou. V ní byl umístěn ultrazvukový generátor vodní mlhy Mini Nebler (7). Zde byla tvořena mlha. Ta byla ze sklenice odváděna druhým otvorem ve víku a přiváděna hadicí a trubicemi přes klapku (9) k rozváděcím trubicím (1) uvnitř tunelu. Obr. Schéma přívodu mlhy: 1 malý vizualizační tunel, redukční ventil, 3 manometr, 4 regulační ventil, 5 rotametr, 6 sklenice s vodou, 7 ultrazvukový generátor vodní mlhy Mini Nebler, 8 napájení střídavým elektrickým proudem, 9 klapka, 1 rozváděcí trubice

5 3.1.3 Digitální záznam Pro záznam obrazu byl použit digitální fotoaparát Canon PowerShot G7, který byl ovládán pomocí PC. Pro tuto práci byla nastavena záznamová frekvence 3 snímků za vteřinu a rozlišení pixelů. Podrobnosti o uspořádání tunelu, včetně jeho osvětlení, a popis použitých měřicích metod lze nalézt ve zprávě [5]. 3. Proudění v měřicím prostoru Rychlost proudění byla vyhodnocována třemi metodami: anemometrem se žhaveným drátkem umístěným v měřicím prostoru, vyhodnocení rychlosti proudění z videozáznamu zviditelněného proudění, Prandtlovou sondou nebo anemometrem, umístěnými na výstupu z tunelu Měření rychlosti anemometrem Sonda byla umístěna uvnitř měřicího prostoru otvorem v zadní stěně tunelu v počátku souřadného systému dle Obr. 1. Uvnitř tunelu byly v pěti bodech, definovaných souřadnicemi x = y = a z = (4,5; 9,5; 14,5; 19,5; 4,5) mm, změřeny rychlosti proudění. Takto byly změřeny rychlostní profily proudění při otáčkách n 1 a n. Pro oboje otáčky byly vyhodnoceny i fluktuační složky rychlosti - viz Obr. 3a) a b). 1,,3 1,,3,8,6,4,, ukal (m.s-1) u urms u RMS (m.s-1) z (mm),3,8,6,4,,,8,6,4,, ukal (m.s-1) u urms u RMS (m.s-1) z (mm) a) b),3,8,6,4,, Obr. 3 Měření CTA: rychlostní profily a fluktuační složky rychlosti v měřicím prostoru a) při n 1 = 5, s -1 a b) při n =,7 s -1. Za předpokladu rovnoměrného profilu po celé výšce měřicího prostoru lze integrací rychlostních profilů získat objemové toky (Q) vztahem: b Q = h udz, (3) - 5 -

6 kde h = 35 mm je výška měřicího prostoru, b = 9 mm je šířka měřicího prostoru viz Obr. 1 Střední rychlost proudu U je pak určena následujícím vztahem: U = Q bh 1 = b b udz. (4) Integrací rychlostních profilů byly určeny střední rychlosti proudění U: Pro otáčky ventilátoru n 1 byl průtok Q =,75 m 3 s -1 a tomu odpovídající střední rychlost U =,74 m s -1. Pro otáčky n byl průtok Q =,69 m 3 s -1 a střední rychlost U =,68 m s Vyhodnocení z videozáznamu Fotoaparátem byly zaznamenávány poruchy vyvolané manipulací klapkou na přívodu mlhy do měřicího prostoru. Pro pět poruch procházejících měřicí oblastí při otáčkách n 1 i n byl změřen čas. Z těchto časů byl určen průměrný čas průchodu poruchy skrz měřicí prostor pro oboje otáčky ventilátoru. Otáčkám n 1 odpovídal průměrný čas τ 1 =,688 s a otáčkám n odpovídal průměrný čas τ =,816 s. Ze vztahu pro rovnoměrný přímočarý pohyb byly vyhodnoceny rychlosti proudění: s U =, (5) τ kde τ je průměrný čas průchodu poruchy oblastí. Střední rychlosti proudění pak při otáčkách n 1 byla U =,67 m s -1 a při otáčkách n byla U =,56 m s -1.Při otáčkách n 1 byl rozdíl od měření anemometrem 13%, při n pak %, což je v dobré shodě Vyhodnocení z měření na výtoku a) Prandtlova sonda Měření sondou bylo prováděno na konci výstupní trubice (Obr. 1) pro oboje otáčky ventilátoru n 1 a n. Souřadný systém byl zvolen tak, že osa x v je shodná s osou trubice. Osa r A-B, je zavedena ve vodorovném směru, osa r C-D, potom ve směru svislém. Nejprve byly měřeny tlakové profily podél osy trubice pro otáčky ventilátoru n 1 a n. Sondou byl měřen celkový a statický tlak, které jsou vidět na Obr. 4a) pro n 1 a na Obr. 4b) pro n

7 18 p c (Pa) pc p(pa) c p s (Pa), 18 p c (Pa) p s (Pa) pc p(pa) c, ps p(pa) s ps p(pa) s 14 -,4 14 -, x v (mm) -, x v (mm) -,8 a) b) Obr. 4 Průběhy celkových a statických tlaků podél osy x v a) při n 1 = 5, s -1, b) při n =,7 s -1 ; měřeno Prandtlovou sondou. Z těchto tlaků byly následně vztahem (1) vyhodnoceny rychlosti proudění, viz Obr. 5a) a b). Rozsah měření byl x v = - 4 mm až 11 mm, s krokem traverzace 5 mm. 5,8 u (m.s -1 ) 5,8 u (m.s -1 ) 5,4 5,4 5, 5, 4,6 4,6 4, x v (mm) 4, x v (mm) a) b) Obr. 5 Průběhy rychlostí podél osy x v a) při n 1 = 5, s -1, b) při n =,7 s -1 (vyhodnoceno z měření Prandtlovou sondou). Následně byly změřeny tlakové profily v osách r A-B a r C-D pro x v = 1 mm. Rozsah traverzace byl r A = - mm až r B = mm a r C = - mm až r D = mm (tj. až 1,5 mm od hrany trubice). Krok traverzace byl mm. Naměřené profily celkového a statického tlaku jsou na Obr. 6a) a b) pro otáčky n 1, na obr. 6c) a d) pak totéž pro otáčky n. Rozsah teplot byl od 3,1 do 3,8 C

8 p c (Pa) p s (Pa) pc p(pa) c -,8 ps p(pa) s -1, r A-B (mm) p c (Pa), -, -,4 -, p c (Pa) p s (Pa) pc p(pa) c ps (Pa) r C-D (mm) a) b) p s (Pa), p c (Pa) p s, -, -,4 -,6 -,8-1, p s (Pa), , , ,4 -,6 4 pc p(pa) 4 c pc p(pa) c ps p(pa) s ps p(pa) s -, r A-B (mm) r C-D (mm) c) d) Obr. 6 Tlakové profily v ústí výstupní trubice (x v = 1 mm) a) v ose r A-B při n 1, b) v ose r C-D při n 1, c) v ose r A-B při n a d) v ose r C-D při n ; měřeno Prandtlovou sondou. Z naměřených hodnot byly opět vztahem (1) určeny rychlostní profily v ústí výstupní trubice. Obr. 7a) a b) pro otáčky n 1. Na Obr. 7c) a 7d) pro otáčky n ,4 -,6 -, r A-B (mm) r C-D (mm) a) b) - 8 -

9 r A-B (mm) r C-D (mm) c) d) Obr. 7 Rychlostní profily v ústí výstupní trubice a) v ose r A-B při n 1, b) v ose r C-D při n 1, c) v ose r A-B při n a d) v ose r C-D při n (vyhodnoceno z měření Prandtlovou sondou, Obr. 6). Integrací rychlostních profilů pro otáčky ventilátoru n 1 a n lze získat objemový tok z trubice vztahem: D Q = π urdr, (6) v v kde D v je průměr trubice. Střední rychlost proudu je potom dána vztahem: U v = Q v v D π 4 = 8 D v Dv urdr. (7) Integrací rychlostních profilů byly získány střední rychlosti proudění. Pro otáčky n 1 byl -1 objemový tok Q v =,7 m 3 s a rychlost U v = 4,98 m s -1, pro otáčky n vyjde Q v =,66 m 3 s -1 a rychlost U v = 4,53 m s -1. b) Anemometr se žhaveným drátkem V ústí výstupní trubice byla rychlost měřena rovněž anemometrem. Měření probíhalo obdobně jako v případě Prandtlova sondy. Sonda byla umístěna ve vzdálenosti x v = 5 mm. Rozsah i krok traverzace potom byl stejný jako u měření Prandtlovou sondou. Změřené rychlostní profily a fluktuační složky rychlosti jsou na Obr. 8. Obr. 8a, b) ukazují měření při otáčkách n 1, Obr. 8c, d) měření při n

10 66 u (m.s -1 ) 1, 66 u (m.s -1 ) 1, u u u RMS urms, r A-B (mm) 66 u (m.s -1 ) uu uurms RMS r C-D (mm) a) b) 1, 66 u (m.s -1 ),5 1, u u u u urmsu RMS urms u RMS, r A-B (mm) r C-D (mm) c) d),5 Obr. 8 Měření CTA: rychlostní profily a fluktuační složky rychlosti v ústí výstupní trubice (x v = 5 mm) a) v ose r A-B při n 1, b) v ose r C-D při n 1, c) v ose r A-B při n a d) v ose r C-D při n. Stejně jako v případě měření Prandtlovou sondou byla integrací dle vztahu (6) a (7) určen objemový tok a střední rychlost proudění. Při n 1 Q v =,7 m 3 s -1, rychlost U v = 4,81 m s -1 a při n je Q v =,64 m 3 s -1 a U v = 4,39 m s Referenční Pitotova sonda Pro rychlou kontrolu byla do osy výstupní trubice umístěna Pitotova sonda. Její čelo je umístěno ve vzdálenosti x v = -1 mm. Vzhledem k malé hodnotě naměřeného statického tlaku p s =,5 Pa lze považovat statický tlak roven barometrickému. Pro otáčky byl celkový tlak p c = 18,5 Pa (±,5 Pa), čemuž odpovídá rychlost u = 5,67 m s -1, pro n pak byl celkový tlak p c = 15,7 Pa (±,4 Pa) s odpovídající rychlostí u = 5,3 m s -1. Tyto hodnoty jsou ve velmi dobré shodě s měřením Prandtlovou sondou (viz Obr. 4). Při otáčkách n 1 jsou hodnoty získané Pitotovou sondou o 4% vyšší, v případě otáček n dokonce jen o,8% vyšší než výsledky získané z měření Prandtlovou sondou

11 3.3 Diskuze výsledků a) Měřicí prostor Obr. 9a) ukazuje rychlostní profil uvnitř měřicího prostoru při n 1. Z obrázku je vidět dobrá symetrie a rovněž relativně plochá prostřední část profilu, což je vhodné pro vizualizační experimenty. Tloušťka mezních vrstev na obou stěnách tunelu je přibližně 5 mm. V obrázku je vidět i střední rychlost proudění získaná numerickou integrací a rovněž střední rychlost proudění korigovaná teplotní korekcí dle [4]. Teplotní korekcí se hodnota střední rychlosti zvýšila z,74 m s -1 na,77 m s -1, tedy o 4,1%. Obr. 9b) ukazuje obdobné výsledky pro otáčky n, kdy teplotní korekce zvýšila hodnotu střední rychlosti proudění z,68 m s -1 o,9% na,7 m s -1. 1, u RMS /u (%) 4, 1, u RMS /u (%) 4,,8 3,8,8 3,8,6 3,6,6 3,6,4,, ukal (m.s-1) u U (m.s-1) U 3,, Ucorr U corr (m.s-1) urms/u u RMS (%) 3,, z (mm) 3,4,4 ukal (m.s-1) u U (m.s-1) U Ucorr U corr (m.s-1) urms/u u (%) z (mm) a) b) Obr. 9 Rychlostní profil v měřicím prostoru se střední rychlostí proudu a) při n 1 = 5, s -1, b) při n =,7 s -1. 3,4 3, 3, b) Výstup z tunelu Obr. 1 ukazuje volbu souřadného systému v ústí výstupní trubice. Na Obr. 11 jsou rychlostní profily u(r/d) získané z měření anemometrem a Prandtlovou sondou v ústí výstupní trubice při n 1. Tyto profily byly vytvořeny průměrováním 4 naměřených hodnot: u(r A-B > ), u(r A-B < ), u(r C-D > ) a u(r C-D > ). Obr. 1 Souřadný systém ve výstupní trubici

12 6 1,,95 4,9,85 U CTA u(m.s-1) u(m s-1) U Prandtl U (m.s-1) U Prandtl U (m.s-1) U CTA U (m.s-1) U CTA-corr urms(m.s-1) u,8,75,7,65 -,5 -,4 -,3 -, -,1,,1,,3,4,5 r/d,6 Obr. 11 Výsledné rychlostní profily s vynesenými středními rychlostmi proudění v ústí trubice pro otáčky ventilátoru n 1 = 5, s -1. Stejným způsobem byly získány profily pro otáčky n viz Obr ,,95 4,9,85,8 u(m.s-1) U CTA u(m s-1) U Prandtl U (m.s-1) U Prandtl U (m.s-1) U CTA U (m.s-1) U CTA-corr urms(m.s-1) u -,5 -,4 -,3 -, -,1,,1,,3,4,5 r/d,75,7,65,6 Obr. 1 Výsledné rychlostní profily s vynesenými středními rychlostmi proudění v ústí trubice pro otáčky ventilátoru n =,7 s -1. Pro názornější porovnání výsledků byly určeny převodní konstanty tunelu (viz např. [6]) pro převod výstupní rychlosti na střední rychlost proudění uvnitř měřicího prostoru. Měření anemometrem byla korigována teplotní korekcí dle [4]. Po přepočtení rychlostí byla střední rychlost proudu pro n 1,75 m s -1, po teplotní korekci se výsledná hodnota zvýšila - 1 -

13 na,77 m s -1, tedy o,7%. V případě n byla nekorigovaná rychlost,68 m s -1, po teplotní korekci se hodnota zvýšila o,9% na,7 m s -1. Výsledky shrnuje Tabulka 1. Tabulka 1: Porovnání výsledků: jako referenční hodnoty jsou brána měření anemometrem (CTA ref.) korigované dle [7]. Měření uvnitř tunelu Měření na výstupu z tunelu n 1 = 5, s -1 n =,7 s Použitá metoda -1 U (m s -1 ) (%) U (m s -1 ) (%) CTA ref.,77 -,7 - Videozáznam,67 13,,56, CTA,77,,7, Prandtlova sonda,77,,7, Turbulence proudění V obrázcích 9, 11, 1 jsou rovněž vyneseny fluktuační složky rychlosti. Pro popis turbulence se obvykle zavádí bezrozměrná hodnota fluktuací, která se nazývá intenzita turbulence (např. Jørgensen [4]) a která je dána vztahem: urms Tu =, (8) u kde u RMS je fluktuační složka rychlosti a u je časově střední hodnota rychlosti měřená v témže bodě. Tímto vztahem byly určeny intenzity turbulence pro proudění uvnitř měřicí oblasti i na výstupu z tunelu. V měřicí oblasti byla intenzita turbulence v rozmezí Tu =,33,4 pro oboje otáčky ventilátoru. Na výstupu z tunelu pak intenzita turbulence byla v rozmezí Tu =,16, pro n 1 i n. 4. Vizualizace příčně obtékaného válce Obtékáním válce se zabývá mnoho autorů. Podrobně se jí věnuje např. Zdravkovich [7]. Z literatury je dobře známo, že úplav za válcem prochází několika režimy se vzrůstajícím Reynoldsovým číslem. Reynoldsovo číslo Re je dáno vztahem: Ud Re =, (9) ν kde d je průměr válce a ν υ je kinematická viskozita. Při laminárním obtékání válce s hodnotou Re v rozmezí (Re c ) < (Re) < (18 ) dochází k periodickému odplouvání vírů, k tzv. Kármánově vírové řadě. Hodnotu Re c např. Zdravkovich [7] udává v rozmezí Re = (4 49). Pro vizualizaci proudového pole byla použita vodní mlha. Měřicí prostor byl osvětlen stroboskopickým světlem. Délka expozice během fotografování byla nastavena na 1s. Gravitační síla působící na vodní kapky zapříčinila odklon od vodorovného směru o 1, proto jsou zde uvedené fotografie o patřičný úhel natočeny

14 Na Obr. 13 je vizualizace obtékání válce o průměru d = 4 mm a délce l = 9 mm. Obr. 13a) ukazuje obtékání válce při otáčkách n 1 (rychlost proudu U =,77 m s -1 ) tedy Re = 194 a Obr. 13b) při otáčkách n (rychlost proudu U =,7 m s -1 ) tedy Re = 177. Oboje hodnoty Re leží v oblasti existence Kármánovy vírové řady. a) b) 5. Závěr Obr. 13 Vizualizace Kármánovy vírové řady za válcem o průměru D = 4 mm a) při n 1 = 5, s -1, b) při n =,7 s -1. Tato experimentální práce se zabývala malým aerodynamickým tunelem a kvantifikuje jeho parametry. Byly řešeny tyto úlohy: Byla vyhodnocena rychlost proudění těmito experimentálními metodami: Anemometr se žhaveným drátkem, Videozáznam proudění. Měření v ústí výstupní trubice anemometrem se žhaveným drátkem. Měření v ústí výstupní trubice Prandtlovou sondou. Průběžné měření rychlosti na výstupu z tunelu Pitotovou sondou. Jako referenční hodnoty byly použity výsledky měření pomocí anemometru se žhaveným drátkem uvnitř tunelu. Všechny ostatní metody byly s tímto měřením porovnány a bylo ukázáno, že jsou v dobré shodě. Tunel lze použít ve dvou režimech. Při otáčkách ventilátoru n 1 = 5, s -1 kterým odpovídá střední rychlost proudění U =,77 m s -1, a při otáčkách n =,7 s -1 při U =,7 m s -1. Možnost použití tunelu pro vizualizaci byla demonstrována na příkladu příčně obtékaného válce v režimu Kármánovy vírové řady. Reynoldsovo číslo v případě otáček n 1 bylo Re = 197 a v případě n Re = 177. Tato práce vznikla při řešení projektu GA ČR ( S), s podporou na dlouhodobý koncepční rozvoj výzkumné organizace RVO: a s podporou projektu TAČR Centra kompetence Pokročilé technologie pro výrobu tepla a elektřiny, kód projektu TE

15 6. Seznam symbolů b Šířka měřicí oblasti tunelu (mm) CTA Anemometr v režimu konstantní teploty drátku d Průměr válce (mm) D V Průměr výstupní trubice (mm) h Výška měřicí oblasti tunelu (mm) l Délka válce (mm) n Otáčky ventilátoru (s -1 ) p b Barometrický tlak (Pa) p c Celkový tlak (Pa) p s Statický tlak (Pa) Q Objemový tok měřicím prostorem (m -3 s -1 ) Q V Objemový tok výstupní trubicí (m -3 s -1 ) r Měrná plynová konstanta (J kg -1 K -1 ) s Délka měřicí oblasti tunelu (mm) t Teplota ( C) T Termodynamická teplota (K) u u RMS Lokální rychlost Fluktuační složka rychlosti (m s -1 ) (m s -1 ) U Střední rychlost proudu v měřicí oblasti (m s -1 ) U V Střední rychlost proudu v ústí výstupní trubice (m s -1 ) x,y,z Kartézské souřadnice (m) ρ Hustota vzduchu (kg m 3 ) τ Čas (s) ν Kinematická viskozita (m s -1 ) Re Reynoldsovo číslo dle rovnice (9) (-) 7. Literatura [1] J. Ježek, Malý aerodynamický tunel pro vizualizaci proudového pole a jeho používání ve výuce. Nepublikované sdělení, 14. [] R. Řezníček, Visualizace proudění. ACADEMIA, Praha, 197. [3] J. Noskievič a kol., Mechanika tekutin. SNTL, Praha, [4] F.J. Jørgensen, How to measure turbulence with hot-wire anemometers a practical guide. DANTEC Dynamics,. [5] E. Flídr, Z. Broučková, M. Pavelka, Z. Trávníček, Malý aerodynamický tunel pro vizualizaci proudového pole. Výzkumná zpráva ÚT AV ČR, Praha, Z15/15, 15. [6] R. D. Mehta, P. Bradshaw, Design rules for small low speed wind tunnel. Aeronautical Journal, November 1979, pp [7] M.M. Zdravkovich, Flow around circular cylinders. Vol. 1: Fundamentals, Oxford University Press,